瑞士科學家運用 AI，調配環保永續的低碳水泥

無人島

水泥是現代文明的重要基石，舉凡高樓、橋梁、公路與水壩，它都占有一席之地。然而，在支撐世界建設的同時，水泥也是溫室氣體排放的大戶之一。其生產過程貢獻了全球約 8% 的二氧化碳排放，比例甚至超過整個航空業。因為高溫煅燒所需的能量，以及石灰石本身的化學反應都會釋放大量二氧化碳。

為了解決沉重的碳排問題，材料科學家與工程師多年來不斷嘗試調整水泥的配方，盼能降低製程中的碳足跡。然而，傳統的研發方式不僅費時，進展也相對緩慢。近期，瑞士研究團隊引入人工智慧技術，大幅提升研發效率，有望為水泥工業帶來突破性的變革。相關成果已於今年 6 月發表在國際建築科技期刊《Materials and Structures》。

最佳水泥配方難求？AI 秒解答
瑞士保羅‧謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）最近開發出一套人工智慧輔助系統，能在幾秒內模擬成千上萬種水泥配方，迅速找出同時兼顧結構強度與最低碳排放的理想組合。該技術可望徹底改變水泥設計的模式，從過去的「慢工出細活」，邁向「快速迭代、精準優化」的新時代。

這套 AI 模型融合了物理化學機理與材料數據，能深入掌握各種材料在煅燒、混合與凝固過程中的反應特性，並綜合評估強度、穩定性與環境衝擊等多重指標，協助設計出最適合的低碳配方。不僅大幅節省研發時間與成本，也為水泥產業邁向低碳的未來開啟嶄新途徑。

低碳水泥，減碳潛力驚人
若這項 AI 技術能被廣泛應用，全球水泥產業的碳排放將可望大幅降低。根據研究團隊的初步估算，每噸水泥的二氧化碳排放量可望減少 10% 至 30%。考量全球一年超過 45 億噸的水泥產量，即使僅改善其中 5%，減碳量也將以數億噸計，對氣候變遷的緩解效益不容小覷。

更重要的是，AI 推薦的新型水泥配方多半採用如高爐礦渣或粉煤灰等工業副產物，不僅可降低對石灰石的依賴，也能促進廢棄資源的循環再利用，兼顧環保與永續。這套 AI 優化系統的潛力更不限於水泥本身，未來亦可應用於混凝土摻料、耐火材料、塑膠甚至金屬合金等建材設計，帶動整體建築產業朝向低碳與循環經濟邁進。

推廣低碳水泥，挑戰仍待克服
儘管 AI 技術在模擬與配方設計上展現強大的威力，但要讓這些創新落地應用於水泥產業，仍面臨不少現實挑戰。首先，替代性材料如高爐礦渣與粉煤灰的供應狀況，往往受限於地區產業結構，不易穩定取得。其次，新配方必須通過嚴格的強度測試與法規審核，方能被廣泛採納。而在保守的建築產業中，面對全新技術與材料，建立市場信心也是一大關鍵。

此外，替代材料的價格波動，也可能影響新配方的產業接受度。為促進這項技術更快進入主流市場，未來若能搭配政策工具，例如碳稅減免、綠建材標章認證，或公共工程優先採購低碳建材等配套措施，將有助於加速推廣與落實，讓研究成果不只停留在實驗室，而是真正走入建築現場。

雖然未來的建築不會特別強調是否使用了 AI 設計的低碳水泥，也不會在牆上標示減碳了多少，但這些隱形的創新，正悄悄為環境帶來深遠改變。這項來自瑞士的研究展現了人工智慧與材料科學的深度整合，不僅提升研發效率，更為綠色轉型提供了實際解方。當這類技術逐步落實於建築工程現場，減碳就不再只是理想中的願景，而是看得見、做得到的永續實踐！

錄自：科技新報

無人島

前些時也聽聞AI應用於製藥產業，將可針對某些特殊疾病快速的研發出適合個人的標靶藥物！如此便可減少通用型新藥的臨床試驗與增加成功率。
待此技術成熟，人類的壽命將可預期大幅增加～